3D imaging enables accurate diagnosis by providing spatial information about organ anatomy. However, using 3D images to train AI models is computationally challenging because they consist of 10x or 100x more pixels than their 2D counterparts. To be trained with high-resolution 3D images, convolutional neural networks resort to downsampling them or projecting them to 2D. We propose an effective alternative, a neural network that enables efficient classification of full-resolution 3D medical images. Compared to off-the-shelf convolutional neural networks, our network, 3D Globally-Aware Multiple Instance Classifier (3D-GMIC), uses 77.98%-90.05% less GPU memory and 91.23%-96.02% less computation. While it is trained only with image-level labels, without segmentation labels, it explains its predictions by providing pixel-level saliency maps. On a dataset collected at NYU Langone Health, including 85,526 patients with full-field 2D mammography (FFDM), synthetic 2D mammography, and 3D mammography, 3D-GMIC achieves an AUC of 0.831 (95% CI: 0.769-0.887) in classifying breasts with malignant findings using 3D mammography. This is comparable to the performance of GMIC on FFDM (0.816, 95% CI: 0.737-0.878) and synthetic 2D (0.826, 95% CI: 0.754-0.884), which demonstrates that 3D-GMIC successfully classified large 3D images despite focusing computation on a smaller percentage of its input compared to GMIC. Therefore, 3D-GMIC identifies and utilizes extremely small regions of interest from 3D images consisting of hundreds of millions of pixels, dramatically reducing associated computational challenges. 3D-GMIC generalizes well to BCS-DBT, an external dataset from Duke University Hospital, achieving an AUC of 0.848 (95% CI: 0.798-0.896).


翻译:3D 成像可以提供器官解剖的空间信息进行准确的诊断。 但是, 3D 图像用于培训 AI 模型在计算上具有挑战性, 因为3D 图像由10x或100x以上像素组成。 要接受高分辨率 3D 图像的培训, 革命神经网络则使用下映或投射到 2D 。 我们提出一个有效的替代方案, 一个神经网络, 能够高效地分类全分辨率 3D 医疗图像。 与现成的 208 神经神经网络, 我们的网络, 3D 全球软件多级分类(3D- GMIMI) 3D 相较, 使用77.98%- 90.5% 减去 GPU 记忆, 和 91.23. 00. 02 计算。 虽然它只是接受图像级标签培训, 没有分解标签, 但我们提供了像素级显眼地图地图。 我们提议了一个神经网络, 能够高效地对全分辨率 3D 健康进行分类, 包括85, 520D 全域2D 的病人, 合成2D 3D 3D 的合成乳房摄影, 3D 3D 3D 和3D 的合成 2D 30D 的3D 等的3D 3D 30D 30D, 的3D 数字的3D 数字的3D 数字的3D 数据 直数, 直译数 3D 3D 3D 3D 3D 直译为0.0.0.8 。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

3D是英文“Three Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、有宽、有高,换句话说,就是立体的,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
118+阅读 · 2022年4月21日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】(TensorFlow)SSD实时手部检测与追踪(附代码)
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年12月5日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2019年1月24日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】(TensorFlow)SSD实时手部检测与追踪(附代码)
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年12月5日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员